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张力减径工艺是在前后布，的一系列轧辊机架中对荒管进行连续轧制的过程．也是钢管生产中的 一道热变形工序。在这一过程中．采用适当的孔型系列．使荒管外径得以连续减缩，同时凭借机架系列中轧辊转速比例的调节．可以取得预定的璧厚变化。张力减径工艺具有轧制速度高、产品规格范1 大等优点，目的已得到广泛应用。在张力减径过程中．钢管周向变形不均匀．导致钢管内表面由圆形变为多边形，在轧制中厚壁钢管时．该现象尤为严， " ．。为了改善和钢管的内多边形缺陷．需要实时测张力减径过程中钢管各个部位的应力、应变及沮度等场盆，但在生产现场，侧 t 这些数据往往比较困难且费时费力．因此利用数值棋拟技术来掌握上述场 t 在张力减径过程中的变化是非常必要的。为了提高产品的壁厚精度．目前国内外许多学者已经利用有限元法针对钢管张力减径过程的壁厚变化规律进行了大证的研究工作，州．并取得了较大的进展。
导致钢管内表面由圆形变为多边形的因索主要有轧辊孔型、张力分布情况、荒管壁厚及轧制沮度等。本文采用革于 MSC . MARC 的有限元分析方法，建立了钢管张力减径过程的有限元热力藕合分析棋型．在其他参数相同的情况下．研究了不同壁厚钢管的张力减径过程．分析了钢管内多边形的形成机理．得到了荒管璧厚和张力系数对钢管内多边形程度的影响规律．可为提高产品的壁厚精度和形状精度提供理论指导。
l 设．主．价数及热力报合有限元板型的盆立
Ll 设备主要参数本文在建立张力减径有限元棋型时．设定的张力减径机组的机架个数为 20 ．轧辊的名义直径设定为 345mm ，相邻机架间的距离为 320mm ，荒管的外圆直径为 180 帕 m ．成品钢管直径为 79mm 。为了研究荒管璧厚及张力系数对钢管内多边形的影响规伸，在其他参数相同的悄况下．本文选取了 9 种不同壁厚的荒管及对应的张力系数进行有限元模拟．其具体数值如表 l 所示。
壁厚和张力系数对钢骨内多边形程度的影响规律
影响成品例管在张力减径过程中产生的内多边形程度的因素较多．们 · 般认为荒管壁厚和张力系数起主要作用。在其他囚水不变的情况下，钢管的变形会随着 It 壁厚的增加逐渐举现不均匀现象．钢管产生内多边形的现象趋十严或；而钢管变形不均匀的现象则会随着张力系效的增大而浮渐档千均匀。图 6 给出了不同壁厚的荒管在张力减径条件下，产生的不同周向壁厚方筹的对比。可以着出．成品钢管的周向壁厚方差随着荒管的峨厚增大早连渐减小的趋势。当荒骨壁厚为 IS . sn . n ．和 16mm 时．相应的．其周向壁厚方差分布达到 1 . 04 和： ( ) 5 ，钢竹的内多边形程度较高。
1 壁厚增加到 I6 . smm , Ismm 时．成品钢管的周向壁厚方差比壁厚为 l3 . 5llII : ，和 I6mm 时减小 r 113 ；当荒管壁厚进一步增加到 22 川“．和 24mm 时，其周向璧厚方差在 0 . 14 附近，说明此时钢管壁厚分布 。经本文作者进一步研究发现．当荒管壁厚继续姗加时，成品钢管的壁厚并不继续减小．因此采用张力减径工艺生产该种战号的成品钢管时．荒竹的壁厚控制在 Zomm 心 4n , n ，之间为宜＿ 3 结论 《 l ）通过对厚壁钢管张力减径过程的效伯分知．分析获得 J －轧棍形状、轧棍不同截而的线速度以及炯管的滋度场是影响钢管壁厚不均的主要因素。 《 2 万皿过对不 l 司璧厚钢锌张力减径过程的有限元模拟，分析获得了荒管壁厚和张力系数时成形后钢管壁厚分布不均的影响规律。结果表明，当荒管壁厚为 22mm 和 24mm 时，成形成品钢竹的周向壁厚方效在 n . 14 左右．说明此时钢管壁厚分布 ．成品竹内表面较圆－
1 ．二级厚壁无缝钢管易呈现折叠。折叠是厚壁无缝钢管外表构成的各类折线，这种缺陷往往贯串整个产物的纵向。发生折叠的缘由是因为二级厂家追求率，压下量偏大，发生耳子，下一道轧制时就发生折叠，折叠的产物折弯后就会开裂，厚壁无缝钢管的强度大下降。
2 ．二级厚壁无缝钢管表面常常有麻面景象。麻面是因为轧槽磨损严峻惹起厚壁无缝钢管外表不规矩的凹凸不服的缺陷。因为二级厚壁无缝钢管厂家要追求利润，常常呈现轧槽轧制超标。
3 ．二级厚壁无缝钢管外表易发生结疤。缘由有两点：1 ．二级厚壁无缝钢管材质不平均，杂质多。 2 。二级材厂家导卫设备粗陋，轻易粘钢，这些杂质咬人轧辊后易发生结疤。 4 ．二级材外表易发生裂纹，缘由是它的坯料是土坯，土坯气孔多，土坯在冷却的进程中因为遭到热应力的效果，发生裂痕，经由轧制后就有裂纹。
5 ．二级厚壁无缝钢管轻易刮伤，缘由是二级材厂家设备粗陋，易发生毛刺，刮伤厚壁无缝钢管外表。深度刮伤降低厚壁无缝钢管的强度。
6 ，二级厚壁无缝钢管无金属光泽，呈淡赤色或相似生铁的颜色，缘由有两点二、它的坯料是土坯。 2 、二级材轧制的温度不规范，他们的钢温是经过目测的，如许无法按规则的奥氏体区域进行轧制，厚壁无缝钢管的功能天然就无法达标。
7 ．二级厚壁无缝钢管的横筋细而低，常常呈现充不满的景象，缘由是厂家为到达大的负公役，制品前几道的压下量偏大，铁型偏小，孔型充不满。
8 ．二级厚壁无缝钢管的横截面呈卵形，缘由是厂家为了节省资料，制品辊前二道的压下量偏大，这种螺纹钢的强度大大地下降，并且也不契合螺纹钢外形尺寸的规范。
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